大學(xué)本科畢業(yè)論文多肽材料在藥物釋放領(lǐng)域的應(yīng)用

PAGEPAGE3目錄摘要 3Abstract 4前言 51.多肽類藥物研究開發(fā)新進(jìn)展 51.1多肽類物質(zhì)研究改革 51.2多肽藥物的主要功能及重要性 71.3世界多肽類新藥開發(fā)上市情況 71.3.1多肽類疫苗研究大有希望 71.3.2抗腫瘤多肽 81.3.3抗菌活性多肽 81.3.4抗病毒多肽 81.3.5多肽導(dǎo)向藥物 81.3.6作用于心血管的多肽類藥物 91.3.7植物多肽 91.3.8診斷用多肽 102.多肽的合成方法 102.1碳二亞胺法合成多肽 102.1.1碳二亞胺型 112.1.2鎓鹽型 112.2液相多肽合成 122.3固相多肽合成 122.4磷酸化多肽合成 122.5自然化學(xué)連接 133.蛋白質(zhì)及多肽類藥物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究進(jìn)展 133.1影響蛋白質(zhì)和多肽藥物穩(wěn)定性的主要因素 133.1.1蛋白酶因素的影響 133.1.2蛋白質(zhì)物理或化學(xué)上的性質(zhì)變化 143.1.3受體介導(dǎo)的清除 143.1.4腎臟的過濾消除 143.2蛋白質(zhì)和多肽藥物獲得穩(wěn)定性的研究方法 143.2.1化學(xué)修飾 143.2.1.1糖基化反應(yīng) 153.2.1.2酯化反應(yīng) 153.2.1.3?；磻?yīng) 153.2.1.4取代反應(yīng) 163.2.2延長(zhǎng)肽鏈 163.2.3形成環(huán)肽 163.2.4微囊包埋 174.多肽及蛋白質(zhì)類藥物在藥物釋放領(lǐng)域的研究進(jìn)展 184.1多肽及蛋白質(zhì)類藥物智能釋放系統(tǒng)的研究 184.1.1單一響應(yīng)性智能釋放系統(tǒng) 184.1.1.1溫敏性智能釋放系統(tǒng) 184.1.1.2酸敏性智能控釋系統(tǒng) 194.1.1.3電場(chǎng)敏感性智能控釋系統(tǒng) 204.1.2雙重響應(yīng)性智能釋放系統(tǒng) 204.1.2.1溫度、pH值敏感性智能釋放系統(tǒng) 204.1.2.2光、熱敏感性智能釋放系統(tǒng) 214.1.2.3pH值、陽(yáng)離子敏感性智能釋放系統(tǒng) 214.2緩釋微球制劑的研究進(jìn)展 224.2.1清蛋白微球 224.2.2聚乳酸、聚乳酸乙醇酸微球 224.2.3明膠微球 224.2.4殼聚糖微球 234.2.5聚羥基丁酸酯微球 234.2.6磁性微球 234.2.7生物黏附微球 234.3多肽蛋白類藥物的長(zhǎng)效注射微球突釋控制技術(shù)研究進(jìn)展 244.3.1長(zhǎng)效微球的釋藥機(jī)制 244.3.2突釋控制技術(shù)的研究進(jìn)展 254.3.2.1藥物的結(jié)構(gòu)修飾 254.3.2.1.1制成前藥 254.3.2.2聚合物性質(zhì) 254.3.2.2.1聚合物組成比 254.3.2.2.2聚合物分子量 264.3.2.2.3聚合物聯(lián)用 264.3.2.3添加劑的選用 264.3.2.3.1內(nèi)水相添加劑 274.3.2.3.2油相添加劑 274.3.2.3.3外水相添加劑 274.3.2.4油相溶劑的選擇 285.結(jié)語(yǔ) 28參考文獻(xiàn)： 30致謝 31多肽材料在藥物釋放領(lǐng)域的研究進(jìn)展xxxxxxxxx化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝摘要多肽類物質(zhì)是一類非常重要的藥物，目前已廣泛地應(yīng)用于臨床診斷和治療中。本文對(duì)多肽類藥物研究開發(fā)新進(jìn)展，多肽的合成方法，蛋白質(zhì)及多肽類藥物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究進(jìn)展，多肽及蛋白質(zhì)類藥物在藥物釋放領(lǐng)域的研究進(jìn)展，多肽類藥物應(yīng)用發(fā)展前景作一綜述。重點(diǎn)介紹了多肽及蛋白質(zhì)類藥物在藥物釋放領(lǐng)域研究進(jìn)展中的多肽及蛋白質(zhì)類藥物智能釋放系統(tǒng)的研究進(jìn)展，緩釋微球制劑的研究進(jìn)展，多肽蛋白類藥物的長(zhǎng)效注射微球突釋控制技術(shù)研究進(jìn)展。關(guān)鍵字：多肽藥物，研究進(jìn)展，功能，藥物釋放領(lǐng)域，發(fā)展前景TheProgressofPeptideResearchinDrugReleaseAbstractPeptidesareakindofimportantdrug,whichhasbeenwidelyusedinclinicaldiagnosisandtreatment.Inthispaper,theprogressofpolypeptidedrugsresearch,thesynthesismethodsofpolypeptide,structurestabilityofpeptidedrugsindrugreleasearereviewed.Weintroducedtheresearchprogressofsustainedreleasemicrospheresandlong-actinginjectionmicrospheremutantpolypeptide.Keyword:peptidedrugs,researchprogress,function,thefieldofdrugrelease,developmentprospects前言多肽、蛋白質(zhì)類藥物具有活性高、療效穩(wěn)定、毒副作用小、用量少等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)癌癥、自身免疫性疾病、記憶力減退、精神失常、高血壓和某些心血管及代謝等疾病有顯著的療效和廣泛的應(yīng)用前景，因此備受國(guó)內(nèi)外專家的關(guān)注。自1953年人工合成了第一個(gè)有生物活性的多肽催產(chǎn)素以后，50年代的研究主要集中在腦垂體所分泌的各種多肽激素并取得了很大的進(jìn)展。到60年代，研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到一類典型的神經(jīng)細(xì)胞所分泌的活性肽(神經(jīng)肽)，即由下丘腦所形成的激素釋放因子和釋放激素抑制因子。70年代，腦啡肽及腦中其他阿片樣肽的相繼發(fā)現(xiàn)，使神經(jīng)肽的研究又進(jìn)入了高潮，在研究腦活性肽(腦肽)的同時(shí)，胃腸激素的研究也十分活躍，成為發(fā)展較快的一個(gè)研究領(lǐng)域。近年來，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，利用生物技術(shù)合成并研究了多種多肽類藥物，已經(jīng)成為了藥物研究的熱點(diǎn)問題。隨著醫(yī)療科學(xué)的不斷發(fā)展，多肽類藥物已成為21世紀(jì)重要的診斷、監(jiān)測(cè)、預(yù)防和治療藥。1.多肽類藥物研究開發(fā)新進(jìn)展1.1多肽類物質(zhì)研究改革自神農(nóng)嘗百草，行醫(yī)用藥以來，人類一直致力于解決健康問題。一系列新的治療手段和方法隨科技進(jìn)步而逐步進(jìn)入人們的視野，這也給許多疑難病癥的治療帶來了希望。目前，基于修復(fù)受損基因的基因治療以及利用納米載體對(duì)基因和藥物進(jìn)行傳遞釋放已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。多肽是由20種天然氨基酸組成，具有特殊物理、化學(xué)性質(zhì)，能調(diào)節(jié)體內(nèi)系統(tǒng)和體細(xì)胞間生理功能，可快速被機(jī)體主動(dòng)吸收并參與循環(huán)代謝的活性物質(zhì)，已成為一類具有廣闊應(yīng)用前景的新型生物醫(yī)用材料[1]。隨著大量具有特殊生物活性多肽的分離及測(cè)序工作的完成，其作用機(jī)制得到了相應(yīng)的研究，應(yīng)用范圍也從早期單純利用聚多肽的生物可降解性，發(fā)展到利用多肽特殊的生理功能和生物活性等?，F(xiàn)代科學(xué)研究結(jié)果表明：世界上的任何生物從最簡(jiǎn)單的病毒到高級(jí)蛋白質(zhì)均由20種氨基酸所組成。由于氨基酸排列組合的形態(tài)不同，形成了自然界形形色色的蛋白質(zhì)世界。按目前國(guó)際科學(xué)界的分類法，凡是小于100個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)通常稱之為“多肽”，而大于100個(gè)氨基酸分子的物質(zhì)則稱之為蛋白質(zhì)。氨基酸分子小于10個(gè)的物質(zhì)被稱之為“寡肽”。從1902年英國(guó)科學(xué)家首先從動(dòng)物胃腸道消化液里分離出“促胰腺分泌素”一種多肽類物質(zhì)開始。在過去一個(gè)多世紀(jì)里多肽類研究已取得令人驚訝的長(zhǎng)足進(jìn)展?？茖W(xué)研究證實(shí)，實(shí)際上人類的各種內(nèi)分泌激素基本上都屬于多肽類物質(zhì)從甲狀腺素、垂體激素、胰島素、神經(jīng)肽、腦啡肽、生長(zhǎng)因子到促性腺激素、黃體激素的等等。可以認(rèn)為，多肽類物質(zhì)是人體最重要的功能型調(diào)節(jié)劑，從胚胎發(fā)育到細(xì)胞生長(zhǎng)、衰老等均離不開多肽。到90年代末，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)的天然多肽類生理物質(zhì)已有數(shù)萬種之多。它們涉及激素神經(jīng)、細(xì)胞生長(zhǎng)、生殖、腫瘤病變、神經(jīng)激素傳遞質(zhì)及免疫調(diào)節(jié)等等。盡管多肽的發(fā)現(xiàn)已有百年之久，但它作為藥物的開發(fā)史只有短短20年。在這20年里，世界各國(guó)開發(fā)上市的多肽類藥物至少有100多種，如目前國(guó)際市場(chǎng)上暢銷的多肽類藥物有亮丙瑞林、戈瑞林、布舍瑞林、促黃體激素拮抗劑、Fuzeon和利用生物工程手段生產(chǎn)的各種藥物(如人生長(zhǎng)激素、白間素、人胰島素、干擾素和集落細(xì)胞生長(zhǎng)因子等等)。據(jù)有關(guān)方面報(bào)道，2006年全球蛋白質(zhì)多肽類藥物總銷售額已超過600億美元大關(guān)。預(yù)期今年將達(dá)750800億美元，年增長(zhǎng)率達(dá)20％以上。故多肽類藥物業(yè)已成為國(guó)際市場(chǎng)上一重要大類產(chǎn)品。國(guó)際科學(xué)界將多肽類物質(zhì)分為兩大類即1.內(nèi)源性多肽(指人體固有的內(nèi)生性多肽)與2.外源性多肽如人們熟知的蛇毒、蝎毒、蜂毒、蛙毒、水蛭素、竽螺毒素、唾液酸和蒼蠅分泌的“殺菌肽”等等均為典型外源性多肽物質(zhì)。其中不少外源性多肽早已被開發(fā)成為國(guó)際市場(chǎng)上的熱銷藥品。目前無論內(nèi)源性多肽或外源性多肽均為國(guó)際醫(yī)藥業(yè)界的熱門開發(fā)品。幾年前美國(guó)科學(xué)家從非洲爪蛙皮膚表面的粘液中分離出一種多肽類物質(zhì)——麥蓋寧(magain—in)，試驗(yàn)證明該物質(zhì)對(duì)一切微生物有強(qiáng)大抑制作用。美國(guó)研究人員擬從改變麥蓋寧的分子結(jié)構(gòu)著手，以期開發(fā)出全新高效抗生素。美國(guó)Helix生物制藥公司以蠶、蟹、牛等動(dòng)物體內(nèi)分離出的多肽類抗菌物質(zhì)為“藍(lán)本”進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，現(xiàn)已據(jù)此開發(fā)出多只具有抗耐藥菌株作用的新型抗生素，它們將在今后幾年內(nèi)投放市場(chǎng)。海洋生物也是一大多肽類藥物的寶藏?？茖W(xué)家從太平洋海綿到海兔、海螺等海洋生物體內(nèi)已分離出數(shù)以百計(jì)的全新結(jié)構(gòu)的多肽類物質(zhì)，其藥理作用包括：降血壓、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、抗菌、抗病毒到抗寄生蟲等等。據(jù)悉目前已進(jìn)入臨床前階段的海洋生物多肽類新藥約有一、二十種。其中以來自海兔的多肽和竽螺毒素衍生物(也是一種多肽)的上市前景十分光明。至于海綿類“抗癌多肽”的研究工作至今仍在進(jìn)行中。1.2多肽藥物的主要功能及重要性肽在生物體內(nèi)作為載體和運(yùn)輸工具，將人們平常所食的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到人體各個(gè)部位，充分發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)功能。肽在生物體內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，傳遞信息。肽具有極強(qiáng)的活性和多樣性，可全面調(diào)節(jié)人體生理功能，增強(qiáng)人體生理活性。肽不僅能提供人體生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且具有特殊的生物學(xué)功能，可防治血栓、高血脂、高血壓，延緩衰老，抗疲勞，提高機(jī)體免疫力，促進(jìn)人體對(duì)蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和鈣、鐵、鋅、硒、鎂、銅等多種有益的微量元素的吸收。有些小肽還具有原食品蛋白質(zhì)或其組成氨基酸所沒有的重要的生理功能。實(shí)驗(yàn)證明，許多多肽的滲透壓處于蛋白質(zhì)與同一組成氨基酸之間，多肽的分子量比蛋白質(zhì)小，又比氨基酸的大。蛋白質(zhì)分子量大結(jié)構(gòu)級(jí)次多而復(fù)雜，人體不易吸收和利用，減弱了其活性和生理功能，而氨基酸分子量太小，單個(gè)獨(dú)立，數(shù)量、功能有限。與之相比，多肽，特別是小肽、寡肽具有極強(qiáng)的活性和多樣性。用某些多肽取代氨基酸，可降低產(chǎn)品的滲透壓，減少氨基酸引發(fā)的腹脹、腹瀉、惡心和嘔吐等不適癥的可能性。比如有些多肽可阻止人體對(duì)膽同醇的吸收，而氨基酸產(chǎn)品因配方、排列、混合不同，不僅不能阻止而且還促進(jìn)人體對(duì)膽固醇的吸收。有些氨基酸產(chǎn)品特別是口服品，不能像多肽那樣促進(jìn)人體能量的代謝，燃燒脂肪，而且還將營(yíng)養(yǎng)變?yōu)橹?，?chǔ)存在體內(nèi)，形成肥胖，引發(fā)高血脂、高血壓、動(dòng)脈硬化和心臟病。1.3世界多肽類新藥開發(fā)上市情況1.3.1多肽類疫苗研究大有希望目前對(duì)人類健康構(gòu)成重大威脅的兩大病毒性疾病即艾滋病與病毒性肝炎均已有廠商在進(jìn)行疫苗研制工作。如1999年美國(guó)公布2種具有抗HIV-1病毒活性作用的多肽類疫苗。最近國(guó)外又傳來消息，對(duì)人類危害極大的丙種肝炎亦已有疫苗(多肽類疫苗)上市。預(yù)期抗肝炎疫苗年銷售額將超過10億美元。在可以預(yù)期的將來，包括抗艾滋病疫苗和抗肝炎疫苗將成為國(guó)際醫(yī)藥市場(chǎng)上的暢銷商品，其市場(chǎng)前景十分光明。1.3.2抗腫瘤多肽腫瘤現(xiàn)已成為目前僅次于心血管病的第二大殺手疾病。雖然醫(yī)學(xué)界迄今尚未徹底搞清楚腫瘤的精確發(fā)病機(jī)理但有一點(diǎn)可以肯定。不同的腫瘤所產(chǎn)生的酶調(diào)控因子各不相同。實(shí)驗(yàn)室研究證實(shí)：選擇一種名為“特異性寡肽”(分子量小于10個(gè)氨基酸的肽類)可以有效控制腫瘤生長(zhǎng)或預(yù)防腫瘤的發(fā)生。順著這一思路，西方研究人員已篩選出數(shù)十種抗腫瘤寡肽類物質(zhì)，其中有幾只業(yè)已上市(如抗乳腺癌的新藥和抗晚期肺癌的新藥等)。1.3.3抗菌活性多肽科學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，蒼蠅之類昆蟲雖然生活在極其骯臟的環(huán)境里卻從不生病，其原因即在于它們能分泌一種名為“抑菌肽”的強(qiáng)力抗菌物質(zhì)。在過去幾十年里西方學(xué)者從包括蒼蠅、蠶和一些兩棲生物體內(nèi)分離出上百種不同的抑菌肽類質(zhì)，利用成熟的生物工程技術(shù)，今后將有多只具有高效抑菌作用的新穎抗菌素問世，從而將徹底解決目前令人頭痛的細(xì)菌耐藥性問題。1.3.4抗病毒多肽病毒感染后一般要經(jīng)過吸附(宿主細(xì)胞)、穿入、脫殼、核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄翻譯、包裝等多個(gè)階段。阻止以上任意過程的進(jìn)行均可防止病毒復(fù)制，而最有效的抗病毒藥物是作用在病毒吸附及核酸復(fù)制2個(gè)階段，因此篩選抗病毒藥物主要考察藥物的抗病毒吸附和復(fù)制能力。病毒通過與宿主細(xì)胞上的特異受體結(jié)合吸附細(xì)胞，依賴其自身的特異蛋白酶進(jìn)行蛋白加工及核酸復(fù)制。因此可從肽庫(kù)內(nèi)篩選與宿主細(xì)胞受體結(jié)合的多肽或能與病毒蛋白酶等活性位點(diǎn)結(jié)合的多肽，用于抗病毒的治療。1.3.5多肽導(dǎo)向藥物傳統(tǒng)的抗癌藥物在腫瘤治療過程中通過血液循環(huán)，化學(xué)藥物在體內(nèi)擴(kuò)散后分布于身體各個(gè)臟器，不僅作用于腫瘤，還作用于健康的組織和器官，因此需要很大的劑量才能達(dá)到預(yù)期的治療效果，并且藥物的選擇性差，在殺死病變細(xì)胞同時(shí)也攻擊正常細(xì)胞，產(chǎn)生很大的毒副作用，而且不能通過乍物屏障，無法對(duì)特殊病灶部位進(jìn)行有效治療。長(zhǎng)期以來人們受困于藥物在體內(nèi)分布的特異性不夠以致增加藥物的用量，提高藥物的成本和引發(fā)副作用等問題。多肽導(dǎo)向核技術(shù)的出現(xiàn)解決了這一藥物發(fā)展中的難題。利用這一方案可以提高原有藥物的療效，而且可以開發(fā)出新的藥物。針對(duì)上述缺點(diǎn)，科學(xué)家早在20世紀(jì)70年代就開展了靶向藥物的研究。很多毒素(如綠膿桿菌外毒素)、細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素系列)等均有較強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞毒性，如果長(zhǎng)期或大量使用時(shí)，它亦可以損傷正常細(xì)胞，給機(jī)體帶來了很大的副作用，影響對(duì)腫瘤的治療效果。利用特異性作用于腫瘤組織或器官的結(jié)合分子能解決這個(gè)問題，從而改善抗癌藥物的傳遞系統(tǒng)，提高藥物導(dǎo)向的特異性，實(shí)現(xiàn)治療的針對(duì)性和安全性。1.3.6作用于心血管的多肽類藥物這類產(chǎn)品開發(fā)上市歷史最悠久。其中最著名的多肽抗血管病藥物為“水蛭素”(抗血栓藥)和蛇毒抗栓酶等等。無論蛇毒、蝎毒或僵蠶素等均為天然多肽類藥物原料。事實(shí)上我國(guó)中醫(yī)早已將上述動(dòng)物藥材人藥。對(duì)于動(dòng)物來源的多肽研究在國(guó)際科學(xué)界方興未艾，可以肯定，今后將會(huì)有更多治療心血管病的多肽類藥物問世。正在研究開發(fā)中的動(dòng)物多肽類藥物包括：胎盤提取物多肽、金錢白花蛇多肽、地龍(蚯蚓)多肽、蛤蚧多肽、海馬多肽、林蛙油提取物等等。研究表明這些動(dòng)物多肽有望被開發(fā)成為新穎心血管疾病治療藥物。1.3.7植物多肽植物多肽也是多肽類藥物的一大研究熱門課題。如人參所含的“谷胱甘肽”類似物、天花粉多肽、松花粉多肽、杏仁多肽、大豆多肽、云芝多肽、靈芝多肽、及其它擔(dān)子菌類子實(shí)體多肽等等均有令人感興趣的藥理作用。且植物多肽的開發(fā)要比動(dòng)物多肽開發(fā)相對(duì)容易一些。因?yàn)橹参飦碓磸V泛及可以人工栽培等等。據(jù)了解植物多肽類保健食品在國(guó)外已形成一全新產(chǎn)業(yè)。如最早開發(fā)植物多肽的日本其市場(chǎng)上有形形色色的植物多肽類產(chǎn)品如添加植物多肽的牛奶、餅干、兒童營(yíng)養(yǎng)早餐、口服液等等。在美國(guó)和歐洲也有不少類似的植物多肽類保健產(chǎn)品?？捎糜谑称返亩嚯闹辽儆袛?shù)十種，其中包括：大豆多肽、酪蛋白生產(chǎn)的CCP(促鈣吸收肽)、睡眠肽(從動(dòng)物腦組織分離出的抑制短鏈肽)、白蛋白多肽、絲肽(蠶絲水解后生成的短鏈肽)和人參多肽等等。中藥是我國(guó)的“國(guó)粹”也是我國(guó)藥物研究的強(qiáng)項(xiàng)之一。據(jù)悉我國(guó)研究人員已從中藥紫苑中提取出一種寡肽物ersnjaa，它有很強(qiáng)鎮(zhèn)咳作用，從中藥蛤蚧中可提取出“肌肽”產(chǎn)品，中藥僵蠶中可提取出能激活腎上腺皮質(zhì)的多肽產(chǎn)品，其它中草藥如薏苡仁、葶藶子、杏仁、天花粉、蒲黃、地龍、海馬、紫河車、金錢白花蛇和全蝎等等均為優(yōu)質(zhì)多肽的提取原料。總之，植物多肽已發(fā)展成為一新興保保健產(chǎn)品。日本和歐美學(xué)者均認(rèn)為，植物多肽對(duì)人體非常安全，且用量較小(每天只需幾克)價(jià)格便宜，適合長(zhǎng)期服用。1.3.8診斷用多肽診斷用多肽是診斷試劑中發(fā)展最快的產(chǎn)品之一。診斷用多肽主要用作抗原。檢測(cè)相應(yīng)原生物的抗體?！岸嚯目乖钡奶攸c(diǎn)是比天然微生物或寄生蟲蛋白抗原的特異性強(qiáng)，且易于制備。國(guó)外已開發(fā)應(yīng)用的多肽抗原包括：各種肝炎病毒、艾滋病病毒、人巨細(xì)胞病毒、單純皰疹病毒、梅毒螺旋體病毒、囊蟲、錐蟲、萊姆病等熱帶病原蟲的抗原、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎專用檢測(cè)試紙和其它各種新興多肽類檢測(cè)試劑等等。近幾年來診斷用多肽制劑市場(chǎng)增長(zhǎng)率以21％的速度高速增長(zhǎng)。有人估計(jì)它們?cè)趪?guó)際市場(chǎng)年銷售額已達(dá)數(shù)十億美元，且發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁?？傊?，醫(yī)學(xué)診斷用多肽類試劑已成為國(guó)際診斷試劑市場(chǎng)的一重要組成部分，其發(fā)展前景十分廣闊。2.多肽的合成方法20種常見氨基酸，根據(jù)側(cè)鏈可以分為幾類：脂肪族氨基酸（Ala，Gly，Val，Leu，Ile），芳香族氨基酸（Phe，Tyr，Trp，His），酰胺或羧基側(cè)鏈氨基酸（Asp，Glu，Asn，Gln），堿性側(cè)鏈氨基酸（Lys，Arg），含硫氨基酸（Cys，Met），含醇氨基酸（Ser，Thr），亞氨型基酸（Pro）。多肽化學(xué)合成中氨基酸的保護(hù)非常關(guān)鍵，直接決定了合成能夠成功的關(guān)鍵。因?yàn)槌Ｒ姷?0種氨基酸中有很多都是帶有活性側(cè)鏈的，需要進(jìn)行保護(hù)，一般要求，這些保護(hù)基在合成過程中穩(wěn)定，無副反應(yīng)，合成結(jié)束后可以完全定量的脫除。合成中需要進(jìn)行保護(hù)的氨基酸包括：Cys，Asp，Glu，His，Lys，Asn，Gln，Arg，Ser，Thr，Trp，Tyr。需要進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)：羥基，羧基，巰基，氨基，酰胺基，胍基，吲哚，咪唑等。其中Trp也可以不保護(hù)，因?yàn)檫胚嵝再|(zhì)比較穩(wěn)定。當(dāng)然在特殊的情況下，有些氨基酸也可以不保護(hù)，像Asn，Gln，Tyr等。2.1碳二亞胺法合成多肽目前多肽合成中，主要采用羧基活化方法來完成接肽反應(yīng)，最早使用的是將氨基酸活化為酰氯，疊氮，對(duì)稱酸酐以及混合酸酐的方法，但是由于這些條件下，存在氨基酸消旋，以及反應(yīng)試劑危險(xiǎn)以及制備比較復(fù)雜，逐漸被后來的縮合試劑取代，按照其結(jié)構(gòu)可以分為兩種：碳二亞胺型，鎓鹽（Uronium）。2.1.1碳二亞胺型主要包括：DCC，DIC，EDC，HCl等。采用DCC進(jìn)行反應(yīng)，由于反應(yīng)中生成的DCU，在DMF中溶解度很小，產(chǎn)生白色沉淀，所以一般不用在固相合成中，但是由于其價(jià)格便宜，在液相合成中，可以通過過濾除去，應(yīng)用仍然相當(dāng)廣泛。EDC，HCl因?yàn)槠渌芙庑缘奶攸c(diǎn)，在多肽與蛋白的連接中使用比較多，而且也相當(dāng)成功。但是該類型的縮合試劑的一個(gè)最大的缺點(diǎn)，就是如果單獨(dú)使用，會(huì)有比較多的副反應(yīng)，但是研究表明如果在活化過程中添加HOBt，HOAt等試劑，可以將其副反應(yīng)控制在很低的范圍。其反應(yīng)機(jī)理如下：圖2-1-2碳二亞胺型反應(yīng)機(jī)理圖2.1.2鎓鹽型 鎓鹽型縮合試劑反應(yīng)活性高，速度快，現(xiàn)在使用非常廣泛，主要包括：HBTU，TBTU，HATU，PYBOP等。該試劑使用過程中需要添加有機(jī)堿，如二異丙基乙胺（DIEA）：N-甲基嗎啉(NMM)，該試劑加入后，才能活化氨基酸。其反應(yīng)機(jī)理如下：圖2-1-2鎓鹽型反應(yīng)機(jī)理圖2.2液相多肽合成液相多肽合成現(xiàn)在仍然廣泛的使用，在合成短肽和多肽片段上具有合成規(guī)模大，合成成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于是在均相中進(jìn)行反應(yīng)，可以選擇的反應(yīng)條件更加豐富，象一些催化氫化，堿性水解等條件，都可以使用，這在固相中，使用卻由于反應(yīng)效率低，以及副反應(yīng)等原因，無法應(yīng)用。液相多肽合成中主要采用BOC和Z兩種反應(yīng)策略。2.3固相多肽合成固相多肽合成現(xiàn)在使用的主要有兩種策略：BOC和FMOC兩種。BOC方法合成過程中，需要反復(fù)使用TFA脫BOC，而且在最后從樹脂上切割下來需要使用HF，由于HF必須使用專門的儀器進(jìn)行操作，而且切割過程中容易產(chǎn)生副反應(yīng)，因此現(xiàn)在使用受到實(shí)驗(yàn)條件限制，使用也逐漸減少。FMOC方法反應(yīng)條件溫和，在一般的實(shí)驗(yàn)條件下就可以進(jìn)行合成，因此，也得到了非常廣泛的應(yīng)用。2.4磷酸化多肽合成磷酸肽在生命過程中發(fā)揮重要作用，磷酸化的位置在多肽上的Ser，Thr，Tyr。目前磷酸肽合成一般都采用磷酸化氨基酸，目前使用的都是單芐基磷酸化氨基酸，Tyr也可以直接使用磷酸化氨基酸。磷酸化氨基酸的連接一般采用HBTU/HOBt/DIEA方法，但是目前采用該方法合成磷酸化也有缺點(diǎn)，特別是在合成多磷酸化多肽或長(zhǎng)肽的時(shí)候，連接效率低，最后產(chǎn)品純度很低，對(duì)于這種磷酸化多肽，我們考慮采用后磷酸化方法，其合成過程就是在多肽合成結(jié)束后，選擇性脫去要標(biāo)記的氨基酸的側(cè)鏈保護(hù)基，對(duì)于Tyr，Thr可以直接使用側(cè)鏈不保護(hù)的氨基酸進(jìn)行反應(yīng)，而Ser可以采用Fmoc-Ser（trt），在1%TFA/DCM條件下可以定量的脫除。后磷酸化，采用雙芐基亞磷酰胺，四氮唑生成亞磷酰胺四唑活性中間體，連接到羥基上，隨后在過氧酸下氧化生成磷酰基，完成反應(yīng)。2.5自然化學(xué)連接自然化學(xué)連接方法的優(yōu)點(diǎn)是可以采用完全脫保護(hù)的多肽，因此不存在溶解性問題，其反應(yīng)也是在緩沖水溶液中進(jìn)行，由于其利用的是巰基和硫酯的特異性反應(yīng)，再經(jīng)過由S到N的轉(zhuǎn)變完成肽鍵的合成。3.蛋白質(zhì)及多肽類藥物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究進(jìn)展蛋白質(zhì)及多肽的生物技術(shù)藥物，具有生理活性強(qiáng)、免疫原性低、療效高等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其在人類疾病治療中的地位也日趨重要，目前已成為國(guó)際藥學(xué)界研究的熱點(diǎn)之一。但多肽類物質(zhì)自身固有的特點(diǎn)，如口服利用率較低、酶降解性高以及半衰期極短等，使其作為藥物開發(fā)應(yīng)用受到諸多的局限。而導(dǎo)致多肽類藥物不穩(wěn)定的一個(gè)重要原因就是多肽特殊的分子結(jié)構(gòu)，其中多肽主鏈氨基酸的降解和側(cè)鏈氨基酸殘基的結(jié)構(gòu)變化是多肽結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的主要因，因此從多肽類藥物本身的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，是改變其理化性質(zhì)和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的根本。3.1影響蛋白質(zhì)和多肽藥物穩(wěn)定性的主要因素3.1.1蛋白酶因素的影響當(dāng)藥物進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，由各種酶引起的代謝，尤其是多種形式的蛋白水解酶的作用，可導(dǎo)致藥物降解為小分子肽或者氨基酸。這類酶廣泛存在于胃、腸道、肝臟和腎臟等器官中，其分布具有細(xì)胞組織的特異性。3.1.2蛋白質(zhì)物理或化學(xué)上的性質(zhì)變化物理變化包括聚合、沉淀；化學(xué)變化包括氨基酸殘基的修飾，主要有氧化作用、還原作用、脫酰胺反應(yīng)、水解反應(yīng)、β消除、二硫化物交換等幾種反應(yīng)，并且蛋白質(zhì)在構(gòu)建中的穩(wěn)定性和免疫原性以及導(dǎo)致蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤變化的環(huán)境條件也被認(rèn)為是影響蛋白質(zhì)代謝穩(wěn)定性的主要因素。3.1.3受體介導(dǎo)的清除較大的多肽常通過受體介導(dǎo)的方式來清除，有不少例子顯示，受體介導(dǎo)的清除可能是一種主要的清除機(jī)制。例如胰島素，若減少與受體的親和力就會(huì)顯著提高其血漿半衰期。受體介導(dǎo)清除的限速步驟是藥物與細(xì)胞表面受體形成非共價(jià)物的過程。受體清除具有細(xì)胞特異性。3.1.4腎臟的過濾消除蛋白質(zhì)與多肽藥物極易被腎小球?yàn)V過，因而其在體內(nèi)的消除主要是通過腎臟完成的。腎小球的濾過作用主要取決于藥物分子大小(水化半徑)和所帶電荷。分子量小于20kD的細(xì)胞因子、激素等小分子蛋白腎小球?yàn)V過時(shí)幾乎沒有阻力。而且與小分子化學(xué)藥物不同，蛋白藥物一般不具有脂溶性。因而不能被腎小管重吸收，只能以原藥形式或被腎小管中的蛋白酶D降解后以降解產(chǎn)物形式從尿中排出。這不僅明顯縮短了藥物的半衰期，而且會(huì)產(chǎn)生劑量相關(guān)的腎毒性。3.2蛋白質(zhì)和多肽藥物獲得穩(wěn)定性的研究方法3.2.1化學(xué)修飾化學(xué)修飾不僅是多肽類藥物定向改造、提高穩(wěn)定性的有力工具，也是研究多肽結(jié)構(gòu)與功能的一種重要手段。對(duì)多肽的主鏈基團(tuán)和側(cè)鏈基團(tuán)都可以進(jìn)行化學(xué)修飾。主鏈基團(tuán)修飾包括氨基酸肽鏈的延長(zhǎng)、切除及氨基酸定位突變等；側(cè)鏈基團(tuán)修飾主要集中于氨基、巰基和羧基上。修飾劑主要有葡聚糖、多聚唾液酸、聚乙二醇、四硝基乙烷等。根據(jù)修飾劑與多肽之間反應(yīng)的性質(zhì)，修飾反應(yīng)可分為糖基化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、?；磻?yīng)、取代反應(yīng)、磷酸化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。由于烷基化反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)對(duì)多肽的活性影響較大，實(shí)際應(yīng)用較少，而磷酸化反應(yīng)對(duì)多肽穩(wěn)定性的影響意義不大?，F(xiàn)主要對(duì)前4種修飾反應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)介紹3.2.1.1糖基化反應(yīng)糖基化是指多肽的氨基和單糖還原端的羰基在溫和的條件下經(jīng)過一系列變化成為較穩(wěn)定的糖肽的過程，是一種較為理想的穩(wěn)定多肽類藥物的方式，糖鏈的存在及其結(jié)構(gòu)的可變性、復(fù)雜性和多樣性直接影響著糖肽在組織中的降解和在體內(nèi)的壽命，也使得糖肽成為藥學(xué)研究的新熱點(diǎn)。腦內(nèi)的亮氨酸腦啡肽可特異性地與阿片受體結(jié)合，在機(jī)體內(nèi)起著調(diào)控痛覺感受并調(diào)節(jié)心血管與胃腸功能的作用，但半衰期短。Roscic等用葡萄糖對(duì)亮氨酸腦啡肽進(jìn)行修飾后，其穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)，而且二者形成的咪唑啉酮復(fù)合物可有效阻止血漿中酶的降解。3.2.1.2酯化反應(yīng)酯化是指多肽的羧基和醇羥基形成較穩(wěn)定的酯類化合物的反應(yīng)。聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG是常用的酯化反應(yīng)試劑，是一種線性、親水、靈活而不帶電的高分子聚合物。通常選擇相對(duì)分子質(zhì)量大于10000的PEG在溫和的條件下對(duì)多肽進(jìn)行修飾，選擇合適的修飾類型、修飾程度以及修飾位點(diǎn)有利于改善多肽類藥物的活性并提高其穩(wěn)定性。目前已有不少經(jīng)PEG修飾的多肽類藥物如PEG-IL-2[2]、PEG-水蛭素等已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。2006年，Pan等用PEG修飾胰高血糖素樣肽GLP-1的C端后，GLP-1的活性和穩(wěn)定性都得到了較的提高。3.2.1.3?；磻?yīng)酰化是指在多肽分子上導(dǎo)入?；怪蔀轷；牡倪^程。?；噭┒酁榘奔姿?、乙酸酐、酰氯等物質(zhì)，經(jīng)?；磻?yīng)修飾的多肽穩(wěn)定性通常都有較大提高。Ligeti等在痛敏肽（nociceptin）的N端用氨甲酸修飾后，其活性和穩(wěn)定性均有明顯提高。Zobel等把系列磷酸酯連接在與抗凝血肽相結(jié)合的白蛋白上，經(jīng)耳緣靜脈注射于家兔體內(nèi)，結(jié)果顯示抗凝血肽的半衰期延長(zhǎng)了近50倍，但實(shí)驗(yàn)也表明，?；某４嬖谏锢枚炔桓叩葐栴}而影響其在多肽類藥物中的推廣使用。3.2.1.4取代反應(yīng)天然多肽由L-氨基酸組成，穩(wěn)定性較差。據(jù)此可以選擇結(jié)構(gòu)類似而對(duì)酶不敏感的氨基酸如D-氨基酸、羥基氨基酸、甲基化氨基酸、雜環(huán)氨基酸或烷基等取代相應(yīng)的L-氨基酸，通常既能減少對(duì)活性中心的影響，又能有效提高多肽類藥物的穩(wěn)定性。Chen等比較了D-型與L-型的α螺旋抗菌肽V，發(fā)現(xiàn)二者抗菌活性一致，但D-型對(duì)胰蛋白酶不敏感，穩(wěn)定性較好。Boeglin等在研究黑皮質(zhì)激素受體拮抗劑中的一段序列Ac-His-D-Phe-Arg-Trp時(shí)，發(fā)現(xiàn)以氮雜環(huán)氨基酸取代C端Trp能有效抑制酶的降解，提高代謝穩(wěn)定性。而DUrsi等在合成一種拮抗貓免疫缺陷病毒的八肽Ac-Trp-Gln-Asp-Trp-Val-Gly-Trp-Ile時(shí)，發(fā)現(xiàn)肽Trp-rich基序用適當(dāng)長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單烷基替換后，其抑制活性和穩(wěn)定性都有較大的提高。3.2.2延長(zhǎng)肽鏈延長(zhǎng)肽鏈也稱分子末端修飾。穩(wěn)定小分子線性肽鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力主要來自主鏈與主鏈間及側(cè)鏈與側(cè)鏈間的靜電作用，所以在一定肽鏈范圍內(nèi)從N端或C端延長(zhǎng)肽鏈，可加強(qiáng)靜電作用進(jìn)而提高多肽的穩(wěn)定性。例如，在酵母蛋白酶?jìng)魅拘砸蜃樱⊿up-35）中的七肽片段Gly-Asn-Asn-Gln-Gln-Asn-Tyr的N端，逐級(jí)連接二肽或三肽片段，隨著肽鏈的延長(zhǎng)，所形成的寡聚物的穩(wěn)定性也不斷增強(qiáng)[3]。在神經(jīng)六脈Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys的N端和C端分別連接D-Phe和Thr后，其活性和穩(wěn)定性較天然六肽均明顯增強(qiáng)。沿肽鏈骨架延長(zhǎng)對(duì)酶不敏感或?qū)彷^穩(wěn)定的氨基酸序列，從而抑制氨肽酶和羧肽酶從N端或C端的降解，對(duì)多肽類藥物和酶類藥物穩(wěn)定性的研究都有非常重要的意義。3.2.3形成環(huán)肽環(huán)肽是相對(duì)于直線肽鏈而言的，具有生物活性的環(huán)肽通常具有明確的限制性構(gòu)象，能夠與受體很好地契合。由于分子內(nèi)沒有游離的N端和C端，環(huán)肽對(duì)于氨肽酶和羧肽酶的敏感性大大降低。與直線肽鏈相比，環(huán)肽在抗真菌和殺滅腫瘤細(xì)胞等方面都表現(xiàn)出天然的優(yōu)勢(shì)。將直線肽鏈形成環(huán)肽，或者在具活性的直線肽鏈上連接一個(gè)環(huán)肽單元，往往可使多肽的活性和穩(wěn)定性都得到明顯提高。如細(xì)胞黏附肽Arg-Gly-Asp用于器官手術(shù)時(shí)，在促進(jìn)增生方面作用顯著，但易降解及缺乏選擇性，通過在該肽鏈上連接雙基乙二醇（diazaethyleneglycol）衍生物形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，不但能同樣抑制結(jié)合纖維蛋白原和纖維結(jié)合蛋白的能力，而且穩(wěn)定性也有所提高。Arg-Gly-Asp-Val-Tyr能抑制人白血病細(xì)胞K562與纖維結(jié)合蛋白的黏連，Siemion等在該肽鏈的兩端借助Cys連接形成含二硫鍵的環(huán)七肽后，其抑制活性明顯增強(qiáng)。根據(jù)環(huán)合方式，環(huán)肽可分為首尾相連環(huán)肽、側(cè)鏈與側(cè)鏈相連環(huán)肽、側(cè)鏈與端基相連環(huán)肽、含二硫橋的環(huán)肽以及其他橋連結(jié)構(gòu)的環(huán)肽。環(huán)合產(chǎn)物構(gòu)象的改變，可使其活性發(fā)生較大改變。如胸腺五肽變?yōu)榄h(huán)狀七肽后，活性明顯降低。嗎啡肽的環(huán)狀類似物H-Tyr-c[D-Cys-Phe-Cys]NH2與H-Tyr-c[D-Cys-Phe-D-Cys]NH2分別是阿片受體μ和δ的拮抗劑，用二甲基（-CH2-CH2-）或順二亞甲基（-CH=CH-）替代二硫鍵形成環(huán)肽后，其類嗎啡肽的活性明顯減弱。Tamilarasu等通過計(jì)算機(jī)模擬構(gòu)象發(fā)現(xiàn)，肽鏈在環(huán)合前后構(gòu)象變化越小，對(duì)直線肽鏈的生物活性保持就越有利，而應(yīng)用側(cè)鏈成環(huán)對(duì)肽鏈的構(gòu)象影響最小，據(jù)此他運(yùn)用正交保護(hù)法合成了六元環(huán)肽，取得了理想的效果。總之，環(huán)肽獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使之在多肽類藥物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究中備受關(guān)注，有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。3.2.4微囊包埋用微囊包埋蛋白質(zhì)和多肽藥物，不僅可以通過緩釋作用實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效皮下注射制劑，而且可以通過微囊表面和粒徑的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)口服、黏膜給藥、吸入等新劑型。微囊型的皮下注射制劑必須解決包埋和釋藥過程中的蛋白質(zhì)活性保持問題?？诜苿┍仨毧朔鞍踪|(zhì)在胃腸內(nèi)被分解、生物大分子難以被消化道吸收的困難，而包埋蛋白質(zhì)藥物的微囊化技術(shù)是解決困難的惟一方法。目前微囊的主要成分為殼聚糖，該物質(zhì)已被廣泛研究用作蛋白、非病毒基因載體。殼聚糖是一類由2-氨基-2-脫氧葡萄糖通過β-1，4糖苷鍵連接而成的帶正電荷直鏈多糖，殼聚糖基納米粒子比微米粒子具有更多的優(yōu)越性，可使大分子順利通過上皮組織，促進(jìn)藥物的滲透吸收，延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，有效地提高藥物的利用度，減少副作用。用微囊包埋蛋白質(zhì)和多肽藥物，可以減短給藥的周期，蛋白質(zhì)和多肽藥物的修飾技術(shù)能將1天1次的注射最長(zhǎng)可延長(zhǎng)到2周1次，微囊化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)3個(gè)月1次的注射，甚至更長(zhǎng)的周期。另一方面，微囊化技術(shù)還將給預(yù)防醫(yī)療帶來新的途徑，例如以往的注射疫苗用微囊包埋后，可以實(shí)現(xiàn)口服和鼻腔黏膜給藥，使人體在各黏膜處產(chǎn)生免疫。由于很多病毒都是從黏膜處感染人體的，口服和黏膜給藥可將外來病毒阻擋在黏膜外，比注射疫苗起到更好的效果。4.多肽及蛋白質(zhì)類藥物在藥物釋放領(lǐng)域的研究進(jìn)展4.1多肽及蛋白質(zhì)類藥物智能釋放系統(tǒng)的研究隨著蛋白組學(xué)計(jì)劃的逐步深入，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系逐漸被破解。近年來越來越多的多肽及蛋白類藥物在診斷、治療或作為疫苗預(yù)防各種疾病方面發(fā)揮著重要作用。與小分子藥物相比，多肽及蛋白類大分子藥物具有穩(wěn)定性差、易被酶降解、生物半衰期短、擴(kuò)散差、分配系數(shù)小、難以通過生物屏障及脂質(zhì)膜等特點(diǎn)而限制了其應(yīng)用。所以，如何將這些生物物質(zhì)有效地送達(dá)人體相應(yīng)病灶部位，是目前多肽及蛋白質(zhì)研究的重要方向。高分子藥物智能控釋系統(tǒng)是指以智能高分子材料作為藥物釋放的載體，具有傳感、處理及執(zhí)行的功能，對(duì)外界刺激可感知，并根據(jù)自反饋?zhàn)鞒鲰憫?yīng)，控制藥物脈沖釋放，從而達(dá)到藥物控釋智能化的目的[4]。高分子水凝膠是由具有三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高聚物和作為溶脹劑的水組成的，水凝膠具有隨周圍環(huán)境而變化的功能。凝膠體積通過感知溫度、pH、鹽濃度、光強(qiáng)度、壓力變化并實(shí)現(xiàn)環(huán)境回應(yīng)的分別稱溫敏、酸敏、鹽敏、光敏、壓敏水凝膠。此外還有生化回應(yīng)水凝膠、形狀記憶水凝膠、電場(chǎng)回應(yīng)水凝膠、紅外激光回應(yīng)水凝膠[5]。高分子水凝膠的這些特性對(duì)藥物的智能控制釋放有重要意義。由于多肽及蛋白質(zhì)類生物大分子藥物的特點(diǎn)，因而不宜采用直接口服、皮下注射和滴注等一般給藥途徑，而求助于高分子水凝膠與生物大分子的智能控釋系統(tǒng)。即高分子水凝膠通過對(duì)體內(nèi)微環(huán)境的變化作出理性響應(yīng)以控制藥物的釋放。4.1.1單一響應(yīng)性智能釋放系統(tǒng)4.1.1.1溫敏性智能釋放系統(tǒng)溫敏性高分子水凝膠通常由N一取代的丙烯酰胺(AAm)和甲基丙烯酰胺(MAAm)或相類似的單體合成。溫敏性高聚物凝膠能響應(yīng)溫度變化而發(fā)生體積溶脹或收縮，是因?yàn)檫@類凝膠大分子鏈的構(gòu)象能響應(yīng)溫度刺激而變化。低溫時(shí)凝膠因氫鍵及水合在水中溶脹；當(dāng)升至一定溫度時(shí)，因氫鍵被破壞，凝膠發(fā)生急劇的脫水作用。疏水性基團(tuán)相互吸引使大分子鏈?zhǔn)湛s而呈現(xiàn)出體積不連續(xù)變化的突變現(xiàn)象稱之為高分子凝膠的體積相轉(zhuǎn)變。體積不連續(xù)變化時(shí)的溫度稱為相變溫度，稱為高分子水凝膠的低臨界溶液溫度。將此種高分子聚合物作為藥物釋放的載體材料，則可對(duì)環(huán)境溫度的改變作出應(yīng)答，從而可進(jìn)行藥物的智能控制釋放。Hsiue等研究了熱敏性聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)作為抗青光眼藥物的載體材料，用于青光眼病治療的智能控釋系統(tǒng)。他們既用了線形的PNIPAAm水溶液，又用了線形的PNIPAAm和交聯(lián)的PNIPAAm納米顆粒的混合物作為載體。發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度從室溫升到32℃時(shí)，清亮的PNIPAAm溶液發(fā)生了相轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)渾濁，PNIPAAm水溶液的相轉(zhuǎn)變溫度即為32C。在室溫時(shí)，藥物被夾入纏結(jié)的聚合物鏈中或被封閉在交聯(lián)的聚合物凝膠內(nèi)，在較高溫度下局部施用后緩慢釋放。他們還制備出了包含有腎上腺素的線形PNIPAAm和交聯(lián)的PNIPAAm納米顆粒，測(cè)定了體外的藥物釋放速率和細(xì)胞毒性，此兩種載體材料都無細(xì)胞毒性。由線形PNIPAAm或線形PNIPAAm和交聯(lián)的PNIPAAm納米顆粒的混合物制備的制劑被用于兔子實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)具有眼內(nèi)降壓的作用。這種線形PNIPAAm制劑的降壓應(yīng)答持續(xù)時(shí)間比傳統(tǒng)的滴眼藥水要長(zhǎng)六倍(持續(xù)24h)。而對(duì)于線形PNIPAAm和交聯(lián)PNIPAAm納米顆粒的混合物制劑，此低壓效應(yīng)持續(xù)時(shí)間可長(zhǎng)八倍(持續(xù)32h)。這些結(jié)果說明，使用熱敏聚合物溶液或熱敏聚合物凝膠，對(duì)于抗青光眼藥的控制釋放的臨床應(yīng)用具有很大的潛力。Chu[6]等研究了熱敏性PNIPAAm及其共聚物，作為核一殼微膠囊膜孔的熱敏性開關(guān)。將PNIPAAm或PNIPAAm和苯并-18-冠-6-丙烯酰胺(BCAm)接枝于微膠囊的膜孔內(nèi)，由環(huán)境溫度的高低(高于LCST或低于LCST)來控制微膠囊內(nèi)藥物的釋放。4.1.1.2酸敏性智能控釋系統(tǒng)這類水凝膠的溶脹或去溶脹是隨pH值的變化而發(fā)生變化的。一般來說，具有pH響應(yīng)性的水凝膠都是通過交聯(lián)而形成大分子網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中含有酸性(堿性)基團(tuán)，隨著介質(zhì)pH值、離子強(qiáng)度的改變，這些基團(tuán)發(fā)生電離，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大分子鏈段間氫鍵的解離，引起不連續(xù)的溶脹體積變化。高分子水凝膠作為藥物載體時(shí)，由于被包裹藥物的擴(kuò)散受水凝膠溶脹所控制，當(dāng)外界環(huán)境的pH值發(fā)生變化時(shí)，藥物擴(kuò)散受外界的刺激作出相應(yīng)的變化。pH敏感水凝膠藥物釋放系統(tǒng)特別適合于口服給藥，即利用胃腸道pH值的差異，控制藥物在特定部位釋放。為防止多肽及蛋白質(zhì)藥物在胃中失去活性，將藥物包裹在有弱酸性基團(tuán)的聚合物水凝膠中，在胃中的酸性條件下，水凝膠形成氫鍵處于收縮狀態(tài)，封閉在水凝膠內(nèi)的多肽、蛋白類藥物擴(kuò)散不出，而不能與胃酸接觸，到達(dá)腸道后，環(huán)境由酸性變?yōu)槿鯄A性，氫鍵破裂，水凝膠吸水溶脹，藥物就通過溶脹擴(kuò)散而釋放出來。pH敏感水凝膠還能保護(hù)藥物不被破壞，并可使藥物控制釋放。在聚N，N-二甲基丙烯酸羥乙酯與巖藻糖胺中加入偶氮芳香交聯(lián)劑，制備含有5-氨基水楊酸的pH敏感凝膠，避免了藥物在胃及小腸中受到破壞。當(dāng)共聚物被結(jié)腸細(xì)菌降解后，5-氨基水楊酸才被釋放出來。4.1.1.3電場(chǎng)敏感性智能控釋系統(tǒng)1982年，Tanaka發(fā)現(xiàn)部分水解的聚丙烯酰胺凝膠浸入水-丙酮溶液中，在接觸電場(chǎng)下，凝膠呈現(xiàn)非連續(xù)的體積變化，當(dāng)撤除電場(chǎng)后，凝膠可恢復(fù)至初始狀態(tài)，從而促進(jìn)了電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的高分子凝膠的研究進(jìn)展。電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的藥物釋放體系可根據(jù)電場(chǎng)的開關(guān)，自動(dòng)地控制藥物釋放的通斷。載胰島素的PMMA凝膠對(duì)胰島素的釋放受電場(chǎng)開關(guān)的控制，具有通斷特性，這種凝膠可作為一種不帶活動(dòng)部件的可植入的胰島素泵的基礎(chǔ)。Won合成了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸與甲基丙烯酸正丁酯共聚物凝膠，包載帶正電荷的依酚氯銨。當(dāng)外加電場(chǎng)后，帶正電荷的溶質(zhì)與陽(yáng)極水解產(chǎn)生的水合離子交換釋藥，實(shí)現(xiàn)完全的開關(guān)控制作用。用聚乙烯唑啉與聚甲基丙烯酸制成胰島素的骨架型給藥系統(tǒng)，在生理鹽水中通電后，近陰極處溶液pH值增加，骨架向陰極處釋放胰島素，其釋放速度近于恒定。4.1.2雙重響應(yīng)性智能釋放系統(tǒng)4.1.2.1溫度、pH值敏感性智能釋放系統(tǒng)此類高分子水凝膠是由pH敏感性聚合物和溫敏性聚合物通過接枝聚合、嵌段共聚或用互穿網(wǎng)絡(luò)而合成的，都具有溫度、pH值雙重敏感性。其中各聚合物鏈段都具有各自不同的刺激響應(yīng)性。劉鋒等[7]合成的含不同羧基量的兩個(gè)系列的pH敏感及溫度敏感水凝膠聚(N-異丙基丙烯酰胺-CO-丙烯酸)(NA)及含聚二甲基硅氧烷的聚(N-異丙基丙烯酰胺-CO-丙烯酸)(NSA)在37℃和pH-1.4條件下(胃的pH)不溶脹，處于收縮狀態(tài)，從而抑制其體系內(nèi)分子向外擴(kuò)散；而在37℃和PH-7.4條件下(腸的pH)處于溶脹狀態(tài)，使體系內(nèi)的分子可以自由向外擴(kuò)散。因此，在酸性條件下起到保護(hù)蛋白質(zhì)分子的作用；而在堿性條件下，又可以將蛋白質(zhì)分子釋放出來，以達(dá)到治療的目的。復(fù)配消化藥木瓜蛋白酶在4℃、PH-7.4條件下最穩(wěn)定，而在37℃或4℃、PH-1.4條件下木瓜酶都不穩(wěn)定，在37℃、PH-7.4時(shí)木瓜酶慢慢失活。將木瓜酶吸附在水凝膠中，并置于酸性介質(zhì)中，再進(jìn)行干燥處理后，則由于氫鍵等作用及聚二甲基硅氧烷的疏水功能，可起到保護(hù)酶的作用；在37℃、PH-7.4的磷酸鹽緩沖液中，兩種水凝膠開始釋放酶時(shí)，都有個(gè)快速釋放的過程，隨后逐漸放慢，使吸附在水凝膠中的木瓜酶隨生物體內(nèi)環(huán)境變化自行完成藥物的控制釋放。4.1.2.2光、熱敏感性智能釋放系統(tǒng)以含少量無色三苯基甲烷氫氧化物或無色氰化物與無色二(N，N-二甲基酰替苯胺)-4-乙烯基苯基甲烷衍生物、丙烯酰胺和N，N-亞甲基-雙丙烯酰胺共聚可得光熱刺激響應(yīng)聚合物凝膠。其相變機(jī)理有兩種：一是利用紫外線的離子化，如以熱響應(yīng)性異丙基丙烯酰胺(PIPAAm)和光敏性分子合成凝膠，它可藉紫外線而電離，引起凝膠溶脹，在32℃凝膠體積相轉(zhuǎn)變，紫外線遮蔽時(shí)凝膠可逆地不連續(xù)收縮回復(fù)；另一種機(jī)理為光吸收時(shí)局部高分子溫度上升，用PIPAAm和葉綠酸的網(wǎng)絡(luò)組成凝膠，它可響應(yīng)可見光產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變，此時(shí)因光照引起高分子溫度上升，呈現(xiàn)凝膠體積收縮的相轉(zhuǎn)變，而未光照時(shí)凝膠體積在32℃時(shí)隨溫度連續(xù)變化。對(duì)含有無色三苯基甲烷氰基的聚N異丙基丙烯酰胺凝膠的平衡溶脹體積變化的溫度依賴性，表明在無紫外線輻照時(shí)，30.0ＯC產(chǎn)生連續(xù)的體積變化；紫外光輻照時(shí)無色氰基產(chǎn)生光離解，凝膠產(chǎn)生不連續(xù)體積轉(zhuǎn)變，溫度由25℃逐漸升高，在32.6ＯC凝膠體積突變減少90%。在此轉(zhuǎn)變溫度以上，凝膠也在31.5℃發(fā)生不連續(xù)溶脹達(dá)10倍。如果將溫度固定于32℃，凝膠在紫外線輻照與去除輻照時(shí)可起不連續(xù)的溶脹一收縮開關(guān)功能。根據(jù)此共聚物凝膠的智能性，就可以設(shè)計(jì)成智能控釋系統(tǒng)用于多肽、蛋白類等藥物的控制釋放。4.1.2.3pH值、陽(yáng)離子敏感性智能釋放系統(tǒng)李文俊等[8]以天然高分子甲殼素的脫乙酰基產(chǎn)物殼聚糖(CS)以及聚丙烯酸(PAA)為原料，制成了一種新型的以殼聚糖和聚丙烯酸之間所形成的聚電解質(zhì)配合物為基礎(chǔ)的Semi-IPN水凝膠膜，Semi-IPN電交聯(lián)組分為CS，它不僅對(duì)pH的變化非常敏感，對(duì)離子也顯示出特殊的刺激響應(yīng)性。CS.PAASemi-IPN水凝膠膜在強(qiáng)酸條件(pH<2)下強(qiáng)烈溶脹，隨著pH值的上升，溶脹度迅速下降，在一個(gè)很寬的pH值區(qū)域(3<pH<8)內(nèi)，溶脹度都小于100，當(dāng)pH>8時(shí)，溶脹度又重新開始上升，在pH=11附近，溶脹度達(dá)到最大值，繼續(xù)增加pH值，由于滲透壓的關(guān)系，溶脹度又開始下降。Semi-IPN之所以在酸堿條件下都發(fā)生溶脹，是由于酸堿可以破壞其中的靜電作用?？疾霺emi-IPN在各種鹽溶液中的溶脹度(SW)，發(fā)現(xiàn)在相同金屬離子價(jià)態(tài)和離子強(qiáng)度條件下，SW基本處于同一水平，在一定離子強(qiáng)度條件(I-115mol/L)下，SW在一價(jià)、二價(jià)和三價(jià)鹽溶液中的SW呈跳躍式增加，CS.PAASemi-IPN配合物的這種特殊離子響應(yīng)性相反于一般的離子交換樹脂和單鏈聚電解質(zhì)膠，它對(duì)pH和離子的敏感性及受環(huán)境刺激發(fā)生可逆溶脹和收縮的功能為其在多肽、蛋白類藥物的控釋和分離等方面的應(yīng)用提供了可能。4.2緩釋微球制劑的研究進(jìn)展微球是近年來發(fā)展的新劑型，它是以清蛋白、明膠、聚乳酸等材料制成的球狀載體給藥系統(tǒng)，微球中的藥物分散或包埋在材料中而形成球狀實(shí)體，微球直徑大小一般是0.3～100μm。不同粒徑范圍的微球針對(duì)性地作用于不同的靶組織。這類劑型的開發(fā)，對(duì)于發(fā)展緩釋與靶向給藥系統(tǒng),有重要的意義。4.2.1清蛋白微球清蛋白微球制劑是人或動(dòng)物血清清蛋白與藥物一起制成的一種球狀劑。清蛋白是體內(nèi)的生物降解物質(zhì)，注入肌體后，在肌體的作用下逐漸降解后清除，性能穩(wěn)定、無毒、無抗原性,因此清蛋白微球制劑是理想的控緩釋靶向制劑之一。4.2.2聚乳酸、聚乳酸乙醇酸微球聚乳酸(PLA)是一種無毒可生物降解的聚合物，具有很好的生物相容性。PLA和聚乳酸乙醇酸共聚物(PLGA)微球是近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，大部分PLA和PLGA微球均采用乳化分散法和相分離凝聚法制備。其中相分離法適合于水溶性藥物微球的制備，乳化分散法對(duì)水溶性、脂溶性藥物均適宜。4.2.3明膠微球明膠作載體材料，無不良反應(yīng)，無免疫原性，具生物可降解性，是目前動(dòng)脈栓塞的主要材料，應(yīng)用廣泛，也可口服或注射。丁紅等用乳化化學(xué)交聯(lián)法制備阿霉素明膠微球，對(duì)其粒徑及分布、體外釋放藥物進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)物栓塞效果的初步實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)制備了阿霉素明膠微球，進(jìn)行動(dòng)物胃左動(dòng)脈栓塞，其顯示出來的特點(diǎn)一是末梢動(dòng)脈栓塞作用強(qiáng)，不易產(chǎn)生側(cè)支循環(huán)；二是提高了對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺死指數(shù)。4.2.4殼聚糖微球殼聚糖無毒，具有很好的生物相容性、生物可降解性，作為一種新型藥用輔料在緩釋給藥系統(tǒng)的應(yīng)用引起了人們的濃厚興趣。殼聚糖曾被提出制成微球，包封小分子抗炎藥物，近年來殼聚糖已運(yùn)載生物大分子活性物質(zhì)。殼聚糖微球的制備有乳化交聯(lián)、蒸發(fā)溶劑、噴霧干燥、液中干燥等方法。張珠[9]用加熱固化法制備利福平殼聚糖蛋白微球，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)殼聚糖和人血清蛋白對(duì)藥物具有緩釋作用，藥物含量不同亦導(dǎo)致體外釋藥速度不同，藥物含量越高或者越低，其體外釋藥速度越快，而藥物含量適中，則體外釋藥速度越慢。體外實(shí)驗(yàn)表明，利福平殼聚糖蛋白微球有明顯殺菌作用，且可控制藥物釋放。4.2.5聚羥基丁酸酯微球聚羥基丁酸酯(PHB)為微生物合成的新型可降解材料，生物相容性好，具有中長(zhǎng)期降解周期。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：[-CH(CH)3-CH2-CO-O-]n，它比PLA、PLGA降解周期長(zhǎng)，生物相容性更好，較適合作為中長(zhǎng)期控釋藥物的載體。與目前已有的其他可生物降解材料相比，有易純化、無殘留催化劑等優(yōu)點(diǎn)[10]。王正容等用液中干燥法制備左炔諾孕酮聚羥基丁酸酯微球，通過小鼠抗生育實(shí)驗(yàn)證明，本制劑組與同劑量的原藥組相比，延長(zhǎng)抗生育效果更顯著，不良反應(yīng)小，安全性高。4.2.6磁性微球目前，磁性微球作為一種新型的生物分離技術(shù)和靶向藥物的載體，受到人們的廣泛關(guān)注和研究。磁性微球根據(jù)其組成材料的不同可分為磁性高分子微球、磁性生物大分子微球和磁性無機(jī)物微球。磁性微球給藥載體的特點(diǎn)是減少用藥劑量，增強(qiáng)藥物對(duì)靶組織的特異性，提高療效，減少不良反應(yīng)。4.2.7生物黏附微球生物黏附微球是指藥物與黏附材料分散在載體中，或與黏附材料包被含藥微球而制成。這類微球在到達(dá)黏膜表面時(shí)，其中的黏附材料可與生物黏膜產(chǎn)生黏附作用，從而在黏膜表面滯留較長(zhǎng)時(shí)間，并持續(xù)釋放藥物。其材料有脫乙酰殼多糖、羧丙基纖維素、卡波泊、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、聚卡波非、聚羧乙烯等。其制備方法有噴霧干燥法、溶媒干燥法等。在臨床應(yīng)用上可鼻腔給藥、胃腸道給藥、眼部給藥、口腔、陰道等部位給藥[11]。目前，生物黏附微球仍處于研究階段。據(jù)部分研究數(shù)據(jù)表明生物黏附微球能夠延長(zhǎng)藥物在給藥部位的釋放時(shí)間，控制藥物的釋放部位，提高難溶性藥物、胃腸道吸收部位狹窄的藥物的生物利用度，應(yīng)用前景廣泛。4.3多肽蛋白類藥物的長(zhǎng)效注射微球突釋控制技術(shù)研究進(jìn)展長(zhǎng)效注射微球已成為多肽蛋白類藥物新型給藥技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。采用可生物降解聚合物[如聚乳酸(PLA)，乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)等]包裹藥物制成注射用微球制劑給藥后，藥物隨聚合物的降解緩慢釋放，可達(dá)到長(zhǎng)效目的。該制劑可在幾周或幾個(gè)月內(nèi)以一定速率釋藥，維持有效血藥濃度、減少給藥次數(shù)、增強(qiáng)療效及提高患者依從性。并且由于骨架材料可生物降解，減輕了局部刺激與不適。近年來，國(guó)內(nèi)外針對(duì)多肽蛋白類藥物的長(zhǎng)效注射微球開展了大量研究，并取得了顯著進(jìn)展，國(guó)外已有注射用亮丙瑞林、奧曲肽等緩釋微球上市。但部分制品受突釋效應(yīng)和藥物穩(wěn)定性的限制，仍處于實(shí)驗(yàn)室研究水平。突釋效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)效制劑而言，一般指第一天前后迅速大量釋放藥物的現(xiàn)象，可用24h累積釋藥率表示。國(guó)內(nèi)外研究表明，多肽蛋白類藥物的突釋效應(yīng)多在20％～30％，有時(shí)可能更高。短時(shí)間內(nèi)釋放大量藥物一方面可能導(dǎo)致體內(nèi)血藥濃度接近或超過中毒水平，產(chǎn)生明顯不良反應(yīng)；另一方面也可能影響后期釋藥水平而降低治療效果。因此，突釋效應(yīng)已成為多肽蛋白類藥物長(zhǎng)效注射微球推廣應(yīng)用的限制性因素之一。4.3.1長(zhǎng)效微球的釋藥機(jī)制親水性藥物從聚合物微球中連續(xù)釋放，主要取決于聚合物的降解和藥物的擴(kuò)散。根據(jù)聚合物的降解規(guī)律和機(jī)制，骨架微球中藥物的釋放可分為3個(gè)階段：①突釋期，微球表面或近表面的部分藥物迅速釋放；②緩慢釋放期，藥物通過擴(kuò)散或緩慢遷移的方式，由聚合物骨架溶蝕形成多孔結(jié)構(gòu)緩慢釋放；③快速釋放期，隨聚合物的不斷降解，骨架結(jié)構(gòu)破壞，藥物出現(xiàn)第二次大量釋放。微球表面或近表面存在的藥量越大，藥物的水溶性越好，微球內(nèi)部越易形成孔道，或孔道對(duì)水的攝取能力越強(qiáng)，微球的突釋量就越高。微球表面或近表面的藥量，微球內(nèi)部的孔道與所用的載體材料性質(zhì)、處方組成﹑工藝參數(shù)﹑微球粒徑及載藥量等因素有關(guān)。4.3.2突釋控制技術(shù)的研究進(jìn)展為降低多肽蛋白類藥物長(zhǎng)效注射微球的突釋效應(yīng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了深入系統(tǒng)的研究與探討。主要途徑包括：①通過結(jié)構(gòu)修飾改善藥物性質(zhì)，控制藥物的遷移，降低微球表面或近表面的藥量；②選擇合適的載體材料、加入添加劑、改進(jìn)制備工藝或控制微球粒徑及載藥量，使微球表面性質(zhì)及微球結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，減少微球表面或內(nèi)部孔道的形成，阻緩藥物向微球表面或近表面遷移。4.3.2.1藥物的結(jié)構(gòu)修飾4.3.2.1.1制成前藥多肽蛋白類藥物的親水性較強(qiáng)，因此突釋效應(yīng)較嚴(yán)重。采用化學(xué)手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，制成親水性較弱的前藥，可減少因水溶性較大引起的突釋。Seki等以水溶性好的5-氟尿嘧啶-2-脫氧核苷(FUDR為模型藥物，采用L-PLA為載體材料制備了載藥量為0.45％的微球，結(jié)果顯示0.5h累積釋放率高達(dá)50％。如在FUDR的3'、5'位羥基上引入脂肪?；瞥汕八?，再同法制成微球(以FUDR計(jì)，載藥量分別為0.4％、2.1％、4.1％和5.2％)，24h累積釋放率依次為1％、5％、20％和30％（以FUDR計(jì)）。由此表明，經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾后，藥物的水溶性降低，制得的微球不僅載藥量提高，同時(shí)突釋量明顯下降。4.3.2.2聚合物性質(zhì)4.3.2.2.1聚合物組成比PLGA由乳酸(LA)和羥基乙酸(GA)兩種單體按一定比例聚合而成，兩種單體間的共聚比例會(huì)影響微球骨架親水性。在一定范圍內(nèi)隨GA比例上升，PLGA親水性增強(qiáng)，對(duì)水分的攝取力提高，微球中藥物突釋量增大；反之，藥物突釋量降低。O'Hagan等制備了卵清蛋白PLGA微球，考察相同分子量、不同單體組成的PLGA對(duì)藥物突釋的影響。結(jié)果表明，聚合物中GA比例由50∶50降至75∶25，微球中卵清蛋白的突釋量由40％減少至20％。4.3.2.2.2聚合物分子量微球表面的孔隙率和內(nèi)部的致密度與突釋效應(yīng)直接相關(guān)，而這兩者又與聚合物分子量直接相關(guān)。分子量高的聚合物溶液黏度大，形成的微球骨架密度大，孔隙率低，突釋小。Raman等[12]制備了吡羅昔康PLGA微球，控制微球粒徑(10um)和載藥量(20％)水平，考察PLGA分子量(或黏度)對(duì)微球體外釋放的影響。結(jié)果表明，5種分子量的PLGA(內(nèi)在黏度分別為0.17、0.39、0.59、0.82和1.08dl/g)制得的微球突釋量分別為78％、20％、14％、12％和5％，可見微球突釋隨聚合物載體分子量的增大而降低。也有人提出“遷移”理論解釋這一結(jié)果，即乳化時(shí)乳滴中分布有大量的藥物液滴，攪拌揮發(fā)有機(jī)溶劑時(shí)乳滴繞攪拌漿做圓周運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下乳滴中的藥物液滴向乳滴表面遷移，因此部分藥物分布在微球近表面；若采用分子量較高的聚合物載體，由于其黏度高，溶劑揮發(fā)過程中，高分子量材料很快沉淀固化，可阻止藥物的遷移，減少微球突釋。此外，聚合物分子量也影響水分滲入骨架的速率。聚合物分子量大，疏水性強(qiáng)，水分不易滲入聚合物骨架，突釋量減少。O'Hagan等以單體組成比相同(50:50)、分子量不同(33000、58000和84000)的PLGA為載體材料，制備卵清蛋白微球，測(cè)定結(jié)果顯示，突釋量分別約為90％、40％和20％。4.3.2.2.3聚合物聯(lián)用將PLGA和PLA等多種聚合物材料以適當(dāng)?shù)谋壤旌?，利用藥物與聚合物親和力的差異，控制藥物在微球中的分布，可起到降低微球突釋量的作用。Matsumoto等以按不同比例混合的PLGA和PLA為骨架材料，制備了順鉑微球。溶解在二氯甲烷中的PLGA與PLA濃度超過一定值時(shí)，PLGA與PLA由于不相容而出現(xiàn)相分離，親水性的順鉑與PLGA的親和力較大，因此主要分布于PLGA層。當(dāng)PLA比例大于PLGA時(shí)，微球表面被無藥層覆蓋，藥物分布于微球內(nèi)部，突釋量?jī)H為10％；當(dāng)PLGA比例大于PLA時(shí)，微球表面被含藥層覆蓋，藥物分布于微球表面或近表面，突釋量為25％。4.3.2.3添加劑的選用采用復(fù)乳-溶劑揮發(fā)法制備多肽蛋白類藥物微球時(shí)，在內(nèi)、外水相或油相中加入合適的添加劑，可有效控制微球突釋水平。4.3.2.3.1內(nèi)水相添加劑吐溫-20：多肽蛋白類藥物可表現(xiàn)出較弱的兩親性，可遷移聚集至油水界面，固化成球后就吸附在微球表面或近表面。若在內(nèi)水相加入乳化劑吐溫-20，可與藥物競(jìng)爭(zhēng)聚集在油水界面，減少藥物的聚集，從而降低微球突釋量。葡萄糖：一般認(rèn)為PLGA的降解由4個(gè)過程組成，即水合作用、初步降解、進(jìn)一步降解和溶解。在水合作用階段，水性介質(zhì)滲入聚合物基質(zhì)中，導(dǎo)致聚合物分子鏈松弛和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。在內(nèi)水相加入葡萄糖，能加快微球表面松弛PLGA鏈段的重排，減弱PLGA的水合作用，從而降低突釋。Wang等在奧曲肽PLGA微球中加入少量葡萄糖，突釋率由不加葡萄糖的(30±20)％降至(8±3)％。4.3.2.3.2油相添加劑L-精氨酸：L-精氨酸與某些藥物和PLGA之間可能存在離子對(duì)作用，可增大PLGA黏度，降低微球突釋。Takada等制備了抗血小板藥GPⅡb/Ⅲa拮抗劑(TAK-029)的PLGA微球。研究表明，L-精氨酸在含PLGA二氯甲烷中的溶解度較大，原因可能與L-精氨酸-PLGA的離子對(duì)作用有關(guān)。該作用可使PLGA溶液黏度增大5.2倍，在L-精氨酸-PLGA溶液中加入無定形TAK-029，PLGA溶液黏度增大44倍。體外試驗(yàn)表明，油相加2.0％與不加L-精氨酸制得的微球包封率分別為89％和91％，突釋率分別為20％和12％。疏水性阻滯劑：疏水性阻滯劑可堵塞聚合物載體吸水膨脹后產(chǎn)生的孔道，減慢水化速度，阻止藥物擴(kuò)散。Lam等[13]用噴霧冷凍干燥法制備了神經(jīng)生長(zhǎng)因子-PLGA微球，在載體中分別加入3％和6％的碳酸鋅，可將突釋率從15％降低至1.5％和1％。甘油：加入甘油可使PLGA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降至36.7℃，在37℃的體內(nèi)環(huán)境下，微球表面的孔洞會(huì)迅速消失，減少突釋量。Yamaguchi等采用溶劑揮發(fā)法制備了胰島素-PLGA注射微球。試驗(yàn)表明，在油相中加入一定量的甘油，微球的突釋由不加甘油時(shí)的57.6％降至9.6%.4.3.2.3.3外水相添加劑復(fù)乳中的油相相當(dāng)于一層半透膜，內(nèi)水相和外水相是半透膜兩側(cè)的溶液，當(dāng)兩側(cè)溶液存在滲透壓差時(shí)，水分由低滲透壓通過半透膜向高滲透壓方向遷移。由于內(nèi)水相含有藥物，滲透壓高于外水相，水分從外水相遷移至內(nèi)水相，使內(nèi)水相液滴變大。冷凍干燥時(shí)易在微球內(nèi)部和表面留下大量孔道，使微球結(jié)構(gòu)變得疏松，突釋現(xiàn)象明顯。在外水相加入增加滲透壓物質(zhì)后，內(nèi)外相滲透壓差減小，從外水相遷移至內(nèi)水相的水分減少，冷凍干燥過程中形成的孔道少，微球表面光滑，內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，藥物不易快速釋放，突釋量降低。Pistel等制備了牛血清白蛋白(BSA)-PLA微球，考察在外水相加入氯化鈉對(duì)突釋的影響。結(jié)果表明，與不加氯化鈉的處方相比，微球6h累積釋放率由30％降至10％以下。4.3.2.4油相溶劑的選擇有機(jī)溶劑揮發(fā)固化成微球過程中，聚合物隨溶劑的揮發(fā)形成凝膠。由于聚合物材料在乙酸乙酯中的溶解度較低，因此以乙酸乙酯代替常用的二氯甲烷作溶劑時(shí)，觸發(fā)聚合物凝膠形成所需的溶劑量較少，形成外殼的時(shí)間也就較早；同時(shí)由于乙酸乙酯的沸點(diǎn)(70℃)高于二氯甲烷(約40℃)，形成外殼后溶劑揮除緩慢，有利于微球表面無孔結(jié)構(gòu)的形成，降低突釋量。Wang等[14]用噴霧干燥法制備依他硝唑-PLGA微球，考察有機(jī)溶劑對(duì)微球突釋的影響。結(jié)果表明，采用二氯甲烷制備的微球0.5h累積釋放率為47％，24h則為95％，而采用乙酸乙酯制備的微球則分別為21％和85％。5.結(jié)